矩阵并行模式匹配算法:GPU加速与性能优化

0 下载量 102 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 718KB PDF 举报
本文探讨了一种基于矩阵的并行模式匹配方法,针对计算机科学与技术领域的研究人员提供了一种高效且适合在并行环境中执行的模式匹配策略。研究者Hongli Zhang、Dongliang Xu、Lei Zhang 和 Yanbin Sun 来自哈尔滨工业大学,他们共同提出了两种核心算法:向量基单模式匹配(VBSP)算法和矩阵基多模式匹配(MBMP)算法。 这两种模型的优势在于它们能够充分利用并行计算能力,特别适合在现代图形处理器(GPU)等硬件上进行加速。作者进一步开发了矩阵基多模式近似匹配(MBMPA)算法和矩阵基多模式精确匹配(MBMPE)算法,以提升匹配性能的同时保持准确性。 在GPU实现方面,研究者将MBMP算法转化为G-MBMP,与已有的GPU加速模式匹配算法如G-imPMA和G-WM(GPU基础的WM算法)进行了对比。实验结果显示,G-MBMPA在性能上优于G-imPMA,而G-MBMPE则在性能上超过了G-WM和G-A(GPU基础的A算法)。尤其值得注意的是,G-MBMPE算法在内存消耗方面表现出色,相比其他算法有显著的优势,是这三种方法中最节省内存的一个。 该研究的关键词包括矩阵、并行模式匹配以及GPU,对于处理大规模数据集和实时应用中的模式搜索具有重要意义。这些算法不仅提升了计算效率,也为其他领域如生物信息学、图像处理和网络安全提供了强大的工具。这项工作为并行计算环境下的模式匹配问题提供了一个创新且高效的解决方案。